Nature：开发出有助于根除脊髓灰质炎的新型口服疫苗

尽管开展了一些历史上最成功的国际疫苗接种活动，但脊髓灰质炎病毒（poliovirus）仍在世界各地流传，对未接种疫苗的人构成了神经系统损害甚至瘫痪的威胁。

虽然野生型脊髓灰质炎病毒毒株已基本被消灭，但是在发展中国家中使用最多的口服脊髓灰质炎疫苗（oral polio vaccine, OPV）可以产生新的毒株。OPV使用的是弱化的活的脊髓灰质炎病毒，它们偶尔会发生突变变成活的病毒，从而在被认为已经消除了脊髓灰质炎的国家导致疫情爆发。

在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校和英国国家生物标准与控制研究所（NIBSC）的研究人员开发出两种新型口服脊髓灰质炎疫苗（novel oral polio vaccine, nOPV）:nOPV1和nOPV3，以支持世界卫生组织（WHO）最近为最终消除脊髓灰质炎所做的努力，而在两年前WHO开始使用他们开发的第一种nOPV（Cell Host & Microbe, 2020, doi:10.1016/j.chom.2020.04.003），即nOPV2。这些nOPV是50年来的第一批新的脊髓灰质炎疫苗。相关研究结果于2023年6月14日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Genetic stabilization of attenuated oral vaccines against poliovirus types 1 and 3”。

与第一种nOPV一样，这项新研究中介绍的这两种最新的nOPV是由经过基因工程处理的弱化的脊髓灰质炎病毒制成的，以减少这种病毒发生突变而变成它的危险形式。这些nOPV的开发是由加州大学旧金山分校微生物学与免疫学教授Raul Andino博士和NIBSC病毒学家Andrew Macadam博士共同领导。

Andino说，“由于国家内部和国家之间在疫苗接种方面的差异，脊髓灰质炎病毒一直持续到21世纪，有时还造成了悲惨的后果。我们利用多年来与脊髓灰质炎斗争的经验教训设计了这些新疫苗，并相信它们将有助于一劳永逸地消除这种疾病。”

与脊髓灰质炎的斗争不断发展

脊髓灰质炎是隐蔽的：它通常是无症状的，但在每一百个儿童中约有一个会导致严重残疾、瘫痪或死亡。它通过粪便或口腔微粒传播，因此在卫生条件差的地区问题尤为严重。在20世纪上半叶，脊髓灰质炎经常在美国爆发，从而导致了一场开发疫苗的竞赛。

第一批有效的脊髓灰质炎疫苗出现在20世纪50年代，掀起了大规模的免疫接种运动，为每个人提供免疫接种，重点是儿童。由死亡的脊髓灰质炎病毒制成的灭活脊髓灰质炎疫苗（inactivated polio vaccine, IPV）通过注射的方式给送，而由弱化的脊髓灰质炎病毒制成的口服脊髓灰质炎疫苗（OPV）则通过糖块或糖果的形式给送。如今，IPV是拥有强大医疗服务的国家的首选疫苗，而OPV则是更便宜、更容易管理的选择。

对OPV的表征。图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06212-3。

在每个人都在生命早期接受免疫接种的人群中，接受IPV还是OPV并不重要，尽管这些疫苗在环境中的作用方式不同。接种了IPV疫苗的人仍然可以感染到任何刚好在流通的脊髓灰质炎病毒。他们不会生病，但他们可以默默地将这种病毒传播给未接种疫苗的人。接种OPV疫苗的人不能以这种方式悄悄地传播流行的脊髓灰质炎病毒，但他们可以将接种的减毒疫苗脱落并传播给未接种的人。如果这种减毒的脊髓灰质炎病毒发生突变，它就会再次导致致病性脊髓灰质炎。

在未接种疫苗的儿童的人群中---不管是由于拒绝接种疫苗、自然灾害还是战争，这类疫苗衍生的脊髓灰质炎病毒可以广泛传播，在少数不幸的人中引起严重的疾病。

虽然野生型脊髓灰质炎病毒最近才在阿富汗和巴基斯坦被发现，但是疫苗衍生的脊髓灰质炎病毒已在叙利亚、刚果民主共和国和美国等遥远的国家被发现。事实上，近年来，疫苗衍生的脊髓灰质炎病毒感染病例比野生型病毒感染病例更多，这就产生了对抗这种新的脊髓灰质炎病毒来源的紧迫性。

2017年，Andino和他的同事们发现了OPV如何恢复到它的有害形式：单个突变就能恢复这种病毒从人体肠道迁移到神经系统的能力（Cell, 2017, doi:10.1016/j.cell.2017.03.013）。在几年内，他们人工引入了三个突变，使这种遗传恢复的可能性大大降低，并将其包装成一种新的疫苗。

这种疫苗，即nOPV2，在2020年获得了WHO有史以来首次紧急使用疫苗清单，并迅速生产和分发。

Andino说，“超过6亿剂疫苗被运送到28个国家，在10个国家中，它阻止了疫苗衍生的脊髓灰质炎的持续爆发。让我们相信这实际上是在像预期的那样起作用。”

覆盖了根除脊髓灰质炎的所有基础

尽管nOPV2很有效，但它只对三种脊髓灰质炎病毒毒株中的一种有保护作用，而且最近在大量接种疫苗的以色列以及美国一些拒绝为孩子接种这种疫苗的地区出现了脊髓灰质炎病例。

即使在医院里没有脊髓灰质炎病例的地方，在主要城市的废水中仍然检测到脊髓灰质炎病毒。与30年前相比，今天的脊髓灰质炎病例可能减少了99%，但最后1%的病例已被证明很难根除。Andino说，“只要任何一种地方有脊髓灰质炎病毒，它将会在疫苗接种空白的地反弹。”

这项新的研究采用了这些作者为nOPV2制定的解决方案---通常能防止疫苗衍生的脊髓灰质炎病毒随时间推移变得危险的三个突变--并将它应用于其他两种OPV。由此产生的疫苗，即nOPV1和nOPV3，在动物模型中有效地预防了脊髓灰质炎。所有这三种疫苗都比原来的OPV安全得多，OPV偶尔会导致接种者瘫痪，尽管这种情况很罕见（每200万名接种儿童中有一例）。

这两种新的疫苗目前正在进行临床试验，以确保它们既有效又不会在人体中返回到这种病毒的危险形式。Andino希望它们将被纳入与nOPV2的二价或三价组合中。未来的儿童将同样受到保护，终身不受脊髓灰质炎的影响，也许有一天世界将经历几十年的脊髓灰质炎零检测。

Andino说，“认为脊髓灰质炎已经消失的看法是一种危险的看法。例如，仅在印度，每周就有50万名儿童出生，这是一个巨大的易感人群。我们如今有了保护他们所需要的东西。” （生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Ming Te Yeh et al. Developing genetically stable live-attenuated vaccine candidates against type 1 and 3 poliovirus. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06212-3.

2. Scientists build a new vaccine arsenal to eradicate polio
https://medicalxpress.com/news/2023-06-scientists-vaccine-arsenal-eradicate-polio.html